合成氨工业的水污染治理技术

胡志锋

（重庆市环境科学研究院 重庆 401147）

1 合成氨工业生产中水污染特点

合成氨是指由氮、氢和催化剂组成的原材料成分，经过高温高压直接合成制氨的过程。在这一过程中会对水资源造成极大的污染，水污染的特点如下：

1.1 排水量大

在合成氨生产过程中，由于高温高压制氨，就需要大量的水来进行高温冷却，而且每个工段的设备换热也需要大量的冷却用水并伴随着大量废水的排放，所以排水量较大。所以很多大型的合成氨企业开始引进先进的设备降低排水量，也取得了较大的成效。

1.2 排放点多

由于合成氨的工序较多，每道工序都会有大量的废水产生，包括冷却用水和含有害成分的工业生产废水，水污染的排放点较多，这就给水污染治理带来了很大的难题。和其他工业废水排放相比，合成氨工业的水污染进行统一治理的能力较弱。

1.3 废水成分复杂

在合成氨的生产过程中，废水的成分较复杂，造气、脱硫工序中主要的污染物有悬浮物、氨氮、硫化物等；而在合成工序中主要污染物为废稀氨水。产生的水污染若不及时治理，则会对当地的水资源和周围的环境造成严重的影响。

2 合成氨工业的水污染治理技术现状

经过了数十年的合成氨工业水污染治理技术的研究和开发，水污染治理工作已经取得了一定的成效，但是合成氨的产量不断提高以及工业废水的排放量不断加大使得治理效果并不明显。尤其是中小型合成氨企业的水污染治理设备投入较少导致水污染的治理一直没有得到较好的解决，影响了水污染治理的整体效果。

目前对于合成氨工业的水污染治理方法主要有生化法和物化法。生化法主要有氧化沟法、A/O法和CASS工艺法，其发展较快，是水污染治理的主要研究内容；物化法主要包括化学中和法、蒸汽汽提法等，此方法节省资金投入，但净化效果不佳。

3 合成氨工业的水污染治理技术研究

合成氨企业的污水主要来自造气、脱硫、压缩、变化、脱碳、合成以及甲醇车间的污水等，笔者通过对大量相关文献的深入研究发现，CASS工艺法是现今使用最多的方法之一，其水污染治理效果较理想。下面我们对其进行具体分析。

3.1 CASS工艺法

CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺法，即循环式活性污泥法，它是由Goronszy教授开发出来的，是SBR工艺的一种新的形式，此方法从1970年就开始在国外研究并利用。

CASS工艺法一般分成三个反应区，分别为生物选择器、缺氧区和好氧区，区域的容积之比为1:5:30。它将主反应区中的部分剩余污泥回流到生物选择器中，然后在运作方式上的沉淀阶段不进水，使排水的稳定性得到保障。

生物选择器可以加速可溶解性底物的去除，有机物的水解速度也提高了。并且扩大了兼氧区，使得在厌氧的条件下污泥中的磷能充分的释放出来，防止污泥膨胀。

3.2 合成氨工业的水污染治理工艺路线

由于合成氨工业中的污水悬浮物和氨氮的含量较高，并且在甲醛车间还包含甲醛废水，废水的可生化性较好，所以我们采用“自然沉淀+CASS生物反应池”结合的工艺技术路线，在去除悬浮物和有机物的同时，脱氮功能也有所加强。

工艺流程首先，合成氨企业工厂车间中排放的不达标污水通过加压泵和污水管道分别送入污水处理站，经过沉淀池去除较大的悬浮颗粒等杂质，然后进入调节池，这里主要进行水量和水质的调节，通过污水泵将污水代入CASS池中进行生物化学处理，这道工艺主要去除氨氮、硫化物等污染物。经过处理后的污水排出CASS池进入监控池，这时检验污水是否合格，一旦污水达标便可以直接和排放的清洁水混合到一起后排出工厂外；若不合格则需要继续循环，利用提升泵抽回调节池重新处理污水，直至达标。在CASS池中产生的剩余污泥利用污泥泵打入污泥浓缩池，然后经过板框压滤机把污泥进行脱水形成泥饼，最后污泥外运用作农业肥料。

综上所述，笔者相信在政府的扶持和相关专家的指导下，合成氨企业能够处理好合成氨生产过程中的水污染治理问题，寻找合适的排污方式，确保合成氨工业的可持续发展，达到良好的环境效益、社会效益和经济效益。

4 结语

随着现代工业技术的飞速发展，作为重要的国民经济产业，合成氨工业的水污染治理技术面临的挑战也越来越高。笔者通过对合成氨工业水污染治理技术的研究，虽然大中型合成氨企业在治理方面已取得一定的进步，但整体看来仍不理想。我们应科学、有效地进行整治，采用有效的工业废水处理方法，保证污水的达标排放，解决我国当前水污染的严峻态势。

[1]徐大勇,李海芳.合成氨工业水污染治理技术研究[J].中国科技博览.2010,(32):326.

[2]冯素敏.合成氨工业水污染治理技术研究[J].南京理工大学硕士学位论文.2005.